鑽井液高溫穩定劑的製作方法
2023-05-22 06:53:21
專利名稱：鑽井液高溫穩定劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於石油化工領域，具體而言涉及鑽井液高溫穩定劑。
背景技術：
鑽井液處理劑，尤其是澱粉、纖維素、生物聚合物類天然高分子材料的高溫失效一直是鑽井液研究領域的一大難題。改性澱粉、改性纖維素、生物聚合物等天然材料具有來源廣、可再生、價格低、使用效果好且環保等優點，但抗溫能力差，使其使用範圍受到很大限制。
發明內容
為了能夠提高天然高分子鑽井液的抗溫性能，本發明採用如下的技術方案本發明通過對現有除氧劑和過氧自由基清除劑篩選實驗，優選出適用於天然高分子鑽井液體系的除氧劑和過氧自由基清除劑組合，即鑽井液高溫穩定劑。本發明的鑽井液高溫穩定劑包括除氧劑，過氧自由基清除劑和鐵離子絡合劑。在本發明的一個優選實施方式中，所述的除氧劑是異抗壞血酸鈉和/或硫脲。在本發明的一個優選實施方式中，所述的過氧自由基清除劑是N，N』 - 二仲丁基對苯二胺。在本發明的一個優選實施方式中，所述的鐵離子絡合劑是檸檬酸。在本發明的一個優選實施方式中，上述鑽井液高溫穩定劑中除氧劑，過氧自由基清除劑和鐵離子絡合劑的用量0. 1-1 0.2-2 0. 1-1，優選配比是0.5-1 1-2 0.5-1。本發明還涉及一種鑽井液，其包含上述鑽井液高溫穩定劑，本發明優選的鑽井液優選是天然高分子鑽井液，所述的天然高分子鑽井液是指鑽井液中至少含有一種天然高分子，例如改性澱粉、改性纖維素、生物聚合物類天然高分子材料。 在本發明的一個優選實施方式中，所述的鑽井液高溫穩定劑在鑽井液中的添加量一般為0. 1-1%。，優選是0. 3-0. 8%。，進一步優選是0. 4-6%。；所用的N，N』 - 二仲丁基對苯二胺商品名又為抗氧劑44PD、抗氧劑4720 ；所用的異抗壞血酸鈉化學名為D-2，3，5，6_四羥基_2_己烯酸-Y-內酯酸鹽 (D-2，3，5，6-thtrahydroxy-2_hexenic acid-γ-lactone sodium salt)；所用的硫脲即硫代尿素。本發明具有用量少成本低，原料來源廣泛，環境友好，抗汙染性能優良，使用安全的優點，具有很大的應用潛力。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。各實施例中的百分比如無特別指出，均為重量百分比，所用的藥品均為市場常用藥品。1. N，N』 - 二仲丁基對苯二胺，南京化利達化工有限公司。
2.異抗壞血酸鈉，上海康拓化工有限公司。3.硫脲，煙臺達斯特克化工有限公司。4.檸檬酸，濟南宏業天恆經貿有限公司。實施例1 高溫穩定劑的配方(質量比)包括1.除氧劑，主要成分為異抗壞血酸鈉和硫脲，用量是1 ；2.過氧自由基清除劑，主要成分為N，N』 - 二仲丁基對苯二胺，用量是2;3.鐵離子絡合劑，主要成分為檸檬酸，用量是1。隨著將上述鑽井液高溫穩定劑加入水中，通過檢測水中的溶解氧含量迅速降低，2 小時左右，經檢測水中的含氧量為零。實施例2 在5%的土漿中加入2%的改性澱粉，高攪20min，150°C老化16個小時後測得表觀粘度:18.5mPa · s ；塑性粘度:15mPa · s ；動切力3. 5Pa ；API 失水量:12. 5ml。在5%的土漿中加入2%的改性澱粉，加入0.5%。鑽井液高溫穩定劑後，高攪 20min, 150°C老化16個小時後測得表觀粘度:23mPa · s ；塑性粘度:18mPa · s ；動切力:5Pa ；API失水量8. Oml0說明本發明所述的鑽井液高溫穩定劑提高了高溫後改性澱粉鑽井液的粘度、切力同時降低了 API失水量，提高了改性澱粉的抗溫性能。實施例3 在5%的土漿中加入2%的羧甲基纖維素(CMC)，高攪20min，150°C老化16個小時後測得表觀粘度3ImPa · s ；塑性粘度:25mPa · s ；動切力6. IPa ；API失水量:11. 2ml。在5%的土漿中加入2%的CMC，加入0. 5%。的鑽井液高溫穩定劑，高攪20min， 150°C老化16個小時後測得表觀粘度:50mPa · s ；塑性粘度:27mPa · s ；動切力:23. 5Pa ；API失水量8. 1ml。說明本發明所述的鑽井液高溫穩定劑提高了高溫後羧甲基纖維素鑽井液的粘度、 切力同時降低了 API失水量，提高了羧甲基纖維素的抗溫性能。實施例4 在5%的土漿中加入0. 5%的生物聚合物XC，高攪20min，150°C老化16個小時後測得 表觀粘度44. 5mPa · s ；塑性粘度25mPa · s ；動切力19. 9Pa ；API失水量 12. 8ml。在5%的土漿中加入0. 5%的生物聚合物XC，加入0. 5%。鑽井液高溫穩定劑，高攪 20min, 150°C老化16個小時後測得表觀粘度:47mPa · s ；塑性粘度:16mPa · s ；動切力:31. 7Pa ；API失水量8. Oml0說明本發明所述的鑽井液高溫穩定劑提高了高溫後)(C鑽井液的粘度、切力同時降低了 API失水量，提高了 )(C的抗溫性能。當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
1.鑽井液高溫穩定劑，其特徵在於包括除氧劑，過氧自由基清除劑和鐵離子絡合劑。
2.權利要求1所述的鑽井液高溫穩定劑，所述的除氧劑是異抗壞血酸鈉和/或硫脲。
3.權利要求1所述的鑽井液高溫穩定劑，所述的過氧自由基清除劑是N，N』- 二仲丁基對苯二胺。
4.權利要求1所述的鑽井液高溫穩定劑，所述的鐵離子絡合劑是檸檬酸。
5.權利要求1所述的鑽井液高溫穩定劑，上述鑽井液高溫穩定劑中除氧劑， 過氧自由基清除劑和鐵離子絡合劑的用量是0. 1-1 0.2-2 0.1-1，優選配比是 0.5-1 1-2 0.5-1。
6.鑽井液，其包含權利要求1-5任意一項所述的鑽井液高溫穩定劑。
7.權利要求6所述的鑽井液，鑽井液優選是天然高分子鑽井液，所述的天然高分子鑽井液是指鑽井液中至少含有一種天然高分子。
8.權利要求6所述的鑽井液，所述的天然高分子是改性澱粉和/或改性纖維素和/或生物聚合物類天然高分子材料。
9.權利要求6-8任意一項所述的鑽井液，所述的鑽井液高溫穩定劑在鑽井液中的添加量一般為0. 1-1%。，優選是0. 3-0. 8%。，進一步優選是0. 4-6%。。
10.權利要求1-5任意一項所述的鑽井液高溫穩定劑在提高鑽井液抗溫性中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種鑽井液高溫穩定劑及提高天然高分子鑽井液抗溫性能的方法。具體地說，就是向天然高分子(改性澱粉、改性纖維素、生物聚合物等)鑽井液中加入除氧劑和過氧自由基清除劑，清除鑽井液中的溶解氧和過氧自由基，減輕熱氧化降解對天然高分子的破壞作用，提高鑽井液的高溫穩定性，擴大天然高分子鑽井液的應用範圍，顯著降低鑽井成本。
文檔編號C09K8/035GK102321457SQ201110207250
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者孫明波, 楊澤寧, 鄭斌 申請人:中國石油大學(華東)